JP4065439B2 - 圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体に係り、より詳しくは、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時、騒音及び衝撃を低減するためにディスクと板ばねとの間にバンパを介在すると共に、前記バンパの遠心力による離脱または破れなどの破損を防止して耐久性を向上させ、なお騒音低減効果をさらに向上させた圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体に関する。

自動車の空調システムの構成の一部である圧縮機は、プーリを介して伝達されるエンジンの動力を電磁クラッチの断続作用によって選択的に受け、蒸発器から供給される冷媒を圧縮して凝縮器に送る装置である。

前記エンジンの動力を前記圧縮機に伝達する電磁クラッチは、圧縮機に軸受を介して回転可能に設置されるプーリと；前記プーリに挿入された形態で圧縮機側に支持され、電源印加により電磁気力を発生するフィールドコアユニットと；ハブを通し圧縮機の駆動軸と連結し前記フィールドコアユニットの電磁コイルから発生する電磁気力によって、ディスクがプーリの摩擦面に吸着または摩擦面から離間して、エンジンの動力を圧縮機の駆動軸に選択的に伝達するディスク及びハブ組立体とを含んでなる。

図１及び図２は前記の電磁クラッチの構成のうち、多数のリーフスプリングを使用したディスク及びハブ組立体の一例を示す図である。同図に示すように、ハブ１０とディスク２０及びリーフスプリング３０から構成される。

まず、ハブ１０は、圧縮機の駆動軸（図示せず）とスプライン結合するべくスプライン（図示せず）が形成された結合孔１１ａを有するハブボディ１１と、該ハブボディ１１の端部側の外周に形成されたフランジ１２とからなる。

前記ハブ１０のフランジ１２にはリベット結合孔１２ａ（図面には３つが示されている）か形成されている。

次いで、前記ディスク２０はその中央に前記ハブ１０のフランジ１２より径の大きい通孔２２ａが形成されている。

より詳しくは、前記ディスク２０は、アウターリング２１と、該アウターリング２１の内部に一定の隙間を保持するべく位置付けられると共に、前記ハブ１０のフランジ１２と一定の隙間を保持するべく位置付けられるインナーリング２２と、前記アウターリング２１とインナーリング２２とを連結し、弓形スロット２４を形成するブリッジ部２３とからなる。

前記アウターリング２１上には、多数（図面に３つが示されている）のリベット結合孔２５が形成されている。

ここで、前記ディスク２０の通孔２２ａには前記ハブ１０のフランジ１２が挿入された状態で位置付けられている。

一方、前記リーフスプリング３０は所定角度に折り曲げられた「く」の字形状をしており、各端部３１、３３及び折曲部３２にはそれぞれの孔３１ａ、３３ａ、３２ａが穿孔されている。

したがって、前記リーフスプリング３０の一端部３１はアウターリング２１のリベット結合孔２５にリベット５５を介して結合されており、一方、他端部３３に形成された孔３３ａにはゴム材のダンパー４０が結合されてインナーリング２２を密着支持することにより、前記リーフスプリング３０の他端部３３とインナーリング２２との間を所定間隔離隔させる。

また、前記折曲部３２に形成された孔３２ａは、前記ハブ１０のフランジ１２に形成されたリベット結合孔１２ａとリベット５０を介して結合される。

前記構成の従来のディスク及びハブ組立体１は、フィールドコアユニット（図示せず）の電磁コイルに電源を印加すると、（図示せず）側に移動してプーリの摩擦面に吸着するようになり、この際の摩擦力によってエンジンの動力がディスク２０及びハブ１０を介して圧縮機の駆動軸に伝達される。

そして、電子コイルへの電源の印加が中断されると、前記リーフスプリング３０の弾性復元力によってディスク２０がプーリの摩擦面から離間することになり、これにより圧縮機の駆動軸へ伝達される動力が遮断される。

しかし、前述した従来のディスク及びハブ組立体１は電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ作動時、構造的に大騒音が発生するため、製品への適用に問題があった。

即ち、前記電磁コイルに電源が印加されると前記ディスク２０がプーリの摩擦面に吸着するようになり、この際、ディスク２０とプーリとの間の衝撃による金属打撃音が発生し、この騒音が車室内に伝達されて、運転者に不快感を与えるなどの問題があった。

また、前記ディスク２０に形成された弓形スロット２４が外部に露出しているため、埃や異物が前記スロット２４を通してプーリの摩擦面側に流入するおそれがあり、流入すると前記プーリとディスク２０間の摩擦力が低下して動力伝達効率が減少し、ディスク２０またプーリの摩擦面が損傷を受けるという問題もあった。

それて、前記リーフスプリング３０の耐久性にも問題があった。
空調機の動力伝達機構を改善しようとする試みとしては、例えば特許文献１に空調機に過負荷がかかった場合の離脱トルクの設定を容易にした技術が開示されているが、上記問題の解決法は示されていない。
特開２００３−３２２１７２号公報

かかる従来の問題を解決するために本発明は、ディスクと板ばねとの間に単一体又は複数に分離されたバンパを夫々結合し、前記バンパの外周側にエンボスを形成して、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時の騒音及び衝撃を低減すると同時に、前記バンパの遠心力による離脱または破れなどの破損を防止して、耐久性の向上を図り、騒音低減効果をさらに向上させた圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体を提供することを目的とする。

また、前記板ばねによってディスクとプーリとの間への異物の流入を防止して、動力伝達効率を向上させると共に、ディスク及びプーリの摩擦面の損傷を防止した圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る圧縮機の電磁クラッチ用ディスクおよびハブ組立体は、電磁コイルの作用によってプーリの摩擦面に吸着または離脱するディスクと、圧縮機の駆動軸と結合され前記ディスクを貫通し、外周面にフランジが形成されたハブと、板ばねと、前記ディスクと板部との間に介在され、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時に発生する騒音及び衝撃を低減する緩衝手段と、を含んでなる圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体であって、前記板ばねは、前記ディスクの一側面に結合される前記板部と、前記板部の内周面で斜線方向にそれぞれ延設され、前記ハブのフランジと結合され、その端部はディスク側に折曲形成された多数のリーフスプリング部と、前記リーフスプリング部の端部に結合されるダンパーとからなる、ことを特徴とする。

本発明によれば、前記ディスクと板ばねとの間に単一体又は複数に分離されたバンパを夫々結合し、前記バンパの外周側の板部にはエンボスを形成することより、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時の騒音及び衝撃を減らし、前記バンパの遠心力による離脱または破れなどの破損を防止することができ、コスト低減及び耐久性を向上させると共に、騒音低減効果をさらに向上させることができる。

また、前記ディスクとプりー間の摩擦面への異物の流入を防止して、摩擦面の損傷を防止することはもとより、動力伝達効率を向上させることができる。

以下、本発明の好適な一実施例について添付図を参照して詳細に説明する。

以後、従来と同一の構成及び作用についての説明は省略する。

図３は本発明の第１実施例に係るディスク及びハブ組立体を示す分解斜視図であり、図４は本発明の第１実施例に係るディスク及びハブ組立体を示す組立斜視図である。

同図に示すように、本発明に係るディスク及びハブ組立体１００は、ハブ１１０、ディスク１２０、板ばね１３０および緩衝手段１４０を含んでなる。

先ず、前記ハブ１１０は、圧縮機（図示せず）の駆動軸（図示せず）とスプライン結合するべく結合孔１１１ａを有するハブボディ１１１と、前記ハブボディ１１１の一側外周面に形成されるフランジ１１２とからなる。前記フランジ１１２には、後述する板ばね１３０のリーフスプリング部１３５との結合のために多数のリベット結合孔１１２ａが一定の間隔を置いて形成される。

また、前記ディスク１２０は、アウターリング１２１と、前記アウターリング１２１の内側に一定の隙間を保持するべく位置付けされ、前記ハブ１１０のフランジ１１２を収容するように中央に通孔１２２ａを有するインナーリング１２２と、前記アウターリング１２１とインナーリング１２２とを連結し、円周方向に沿って多数のスロット１２４を形成する多数のブリッジ部１２３とからなる。

ここで、前記アウターリング１２１上には、前記板ばね１３０との結合のための多数（図面には３つが示されている）のリベット結合孔１２５が一定の間隔を置いて形成される。

また、前記板ばね１３０は、前記ディスク１２０の一側面に結合される板部１３１と、前記板部１３１の内周面で前記ハブ１１０のフランジ１１２に向かって斜線方向にそれぞれ所定長さ延び、その端部１３７はディスク１２０側に所定長さ折曲形成された多数のリーフスプリング部１３５と、前記リーフスプリング部１３５の端部１３７に結合されるダンパー１６０とから構成される。

ここで、前記リーフスプリング部１３５は一定の弾性を有することが好ましい。

前記板部１３１には各リーフスプリング部１３５の折り曲げられた形状に沿って拡張形成された拡張面１３２が形成され、該拡張面１３２には後述するバンパ１４１との結合のためのバンパ結合孔１３３が形成される。

また、前記リーフスプリング部１３５の開始部１３６には、板ばね１３０が前記ディスク１２０に形成されたリベット結合孔１２５にリベット１０１にて結合されるべく、リベット挿入孔１３６ａがそれぞれ形成され、前記リーフスプリング部１３５の折曲部１３８には、前記ハブ１１０のフランジ１１２に形成されたリベット結合孔１１２ａにリベット１０２にて結合されるべく、リベット挿入孔１３８ａがそれぞれ形成する。

即ち、前記ディスク１２０とハブ１１０のフランジ１１２とが一定の弾性を有する前記リーフスプリング部１３５によって弾力的に連結／結合することにより、圧縮機の駆動軸に結合され位置固定された前記ハブ１１０のフランジ１１２を基点として前記ディスク１２０は図上の上下方向に弾力的に運動することができるようになる。

また、前記リーフスプリング部１３５の端部１３７にはダンパー結合孔１３７ａが形成され、このダンパー結合孔１３７ａにはゴム材のダンパー１６０が前記ディスク１２０側に向かって結合され、ディスク１２０のインナーリング１２２を密着支持する。

したがって、電磁クラッチのＯＮ時には前記ディスク１２０がダンパー１６０から離隔してプーリの摩擦面に吸着し、一方、ＯＦＦ時には、前記ディスク１２０がリーフスプリング部１３５の弾性復元力によって再び初期位置に復帰するが、この際に前記ダンパー１６０に衝突し、この時の衝撃を前記ダンパー１６０が吸収して緩衝するので騒音が低減される。

一方、前記ディスク１２０と板ばね１３０のリベット１０１結合部側には、ディスク１２０と板ばね１３０との間にスペーサ１６５が介在する。

また、前記ディスク１２０と板ばね１３０の板部１３１との間には、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時の騒音及び衝撃を低減することができる緩衝手段１４０が設置される。

前記緩衝手段１４０は前記板部１３１の各拡張面１３２側にゴム材のバンパ１４１が結合されてなる。

ここで、前記バンパ１４１は単一体として形成し、各拡張面１３２側に１個ずつ結合する。ゴム材はもとよりその他様々な材質を使用することができる。

一方、前記バンパ１４１には前記バンパ結合孔１３３への結合のための締結フック１４２が一体に形成されている。

このような前記バンパ１４１は電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時の騒音及び衝撃を吸収／緩衝して騒音低減効果をさらに向上させるが、特に電磁クラッチのＯＮ時、前記ディスク１２０がプーリの摩擦面に吸着すると同時に発生する金属打撃音を吸収して騒音を防止することにより、運転者に不快感を与えない。

一方、前記ディスク１２０の高速回転時の遠心力によるバンパ１４１の離脱を防止するために、バンパ１４１の外周側方向に該当する前記板部１３１にエンボス（図示せず）を突設するか、または前記ディスク１２０に突部（図示せず）を形成してもよい。

図５は本発明の第２実施例に係るディスク及びハブ組立体を示す分解斜視図であり、図６は本発明の第２実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す組立斜視図である。前記第１実施例と相異なる部分については説明するが、同一の部分の説明は省略する。

同図に示すように、第２実施例では前記第１実施例における緩衝手段１４０の形状の異なる緩衝手段を備える。前記緩衝手段１４０は前記板部１３１の各拡張面１３２側に複数に分離されたゴム材のバンパ１４１ａが結合されてなる。

ここで、前記バンパ１４１ａは、前記各拡張面１３２側に形成されたバンパ結合孔１３３に複数個（図面には２つが示されている）がそれぞれ結合することが望ましく、前記バンパ１４１ａはさらに２つ以上分離して各拡張面１３２側に結合することもできる。

また、前記バンパ１４１ａには前記バンパ結合孔１３３への結合のために締結フック１４２ａが一体に形成される。

したがって、第２実施例では、前記の第１実施例で単一体のバンパ１４１を各拡張面１３２側に１個ずつ結合した場合よりもバンパ１４１ａの重量及び体積を減らすことができ、これにより前記ディスク１２０の高速回転時、遠心力によって発生する圧力が減少して、バンパ１４１の離脱または破れなどの破損を防止するとともに、コスト低減も実現できる。

また、前記ディスク１２０と板部１３１との間には、前記ディスク１２０の高速回転時の遠心力によるバンパ１４１ａの離脱を防止するべく、バンパ１４１ａの外周側方向に離脱防止手段１５０を具備する。

前記離脱防止手段１５０は、前記緩衝手段１４０の外周側方向に該当する前記板部１３１にエンボス１５１が突設されてなる。

すなわち、前記エンボス１５１はプレス加工にて前記ディスク１２０側へ突設され、前記バンパ１４１ａの外周側を囲む形で支持するので、強い遠心力にも抗してバンパ１４１ａの離脱を防止することができる。

図７は本発明の第３実施例に係るディスク及びハブ組立体を示す分解斜視図であり、前記の第１、２実施例と相異なる部分については説明するが、同一の部分の説明は省略する。

同図に示すように、第３実施例では前記第２実施例の離脱防止手段１５０と異なる離脱防止手段を備える。第３実施例の離脱防止手段１７０は前記緩衝手段１４０のバンパ１４１ａの外周側方向に該当する前記ディスク１２０に突部１７１が形成されてなる。

すなわち、前記突部１７１が前記板部１３１側に向かって突出され、前記バンパ１４１ａの外周側を囲む形で支持するので、バンパ１４１ａの離脱を防止することができる。

以下、前記本発明に係るディスク及びハブ組立体１００の作用を説明する。

まず、フィールドコアユニット（図示せず）の電磁コイルに電源が印加されると、電磁コイルの電磁気力によって前記ディスク１２０がエンジンの動力を受けて回転するプーリ（図示せず）側に移動してプーリの摩擦面に吸着する。

この際、前記ディスク１２０とプーリ間の摩擦力により、エンジンの動力が前記ディスク１２０と板ばね１３０のリーフスプリング部１３５及びハブ１１０を介して圧縮機の駆動軸に伝達される。

そして、電磁コイルへの電源供給が中断されると、前記リーフスプリング部１３５の弾性復元力によって前記ディスク１２０がプーリの摩擦面から離間するようになり、圧縮機の駆動軸への動力が遮断される。

即ち、前記ディスク１２０がプーリ側に吸着した状態では前記リーフスプリング部１３５が弾性変形され、この状態で電磁コイルへの電源供給が中断され磁束による吸引力が消滅すると、前記リーフスプリング部１３５の弾性復元力によって前記ディスク１２０がプーリ側から離間して初期状態に復帰する。

この過程で前記ディスク１２０のプーリ側への吸着時に発生する金属打撃音は前記バンパ１４１，１４１ａにより吸収され、前記リーフスプリング部１３５の復元力により前記ディスク１２０が初期位置に復帰するとともにリーフスプリング部１３５と衝突して発生する騒音は、前記ダンパー１６０によって１次的に吸収され、同時に前記バンパ１４１、１４１ａによって２次的に吸収されることで、騒音が大幅に低減される。

また、前記ディスク１２０の高速回転時に強い遠心力が作用しても、前記板ばね１３０の板部１３１に形成されたエンボス１５１によって前記バンパ１４１、１４１ａの離脱を防止することができ、これによりバンパ１４１、１４１ａの耐久性向上及び変形を防止して、騒音低減効果を十分に発揮させることができる。

一方、前記板部１３１の各拡張面１３２が前記リーフスプリング部１３５と共に前記ディスク１２０のスロット１２４部分でカバーしているので、外部から埃や異物が前記ディスク１２０のスロット１２４を通してプーリの摩擦面側に流入することを防止することができ、これにより前記ディスク１２０とプーリ間の摩擦力を向上させることはもとよりこれら摩擦面の損傷問題も解決されるので、動力伝達効果を向上させることができる。

従来のディスグ及びハブ組立体を示す分解斜視図である。 従来のディスグ及びハブ組立体を示す結合斜視図である。 本発明の第１実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す結合斜視図である。 本発明の第２実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す結合斜視図である。 本発明の第３実施例に係るディスグ及びハブ組立体を示す分解斜視図である。

符号の説明

１００ ディスク及びハブ組立体
１０１、１０２ リベット
１１０ ハブ
１１１ ハブボディ
１１１ａ 結合孔
１１２ フランジ
１１２ａ、１２５ リベット結合孔
１２０ ディスク
１２１ アウターリング
１２２ インナーリング
１２２ａ 通孔
１２３ ブリッジ部
１２４ スロット
１３０ 板ばね
１３１ 板部
１３２ 拡張面
１３３ バンパ結合孔
１３５ リーフスプリング部
１３６ 開始部
１３６ａ、１３８ａ リベット挿入孔
１３７ 端部
１３７ａ ダンパー結合孔
１３８ 折曲部
１４０ 緩衝手段
１４１、１４１ａ バンパ
１４２、１４２ａ 締結フック
１５０、１７０ 離脱防止手段
１５１ エンボス（ｅｍｂｏｓｓ）
１６０ ダンパー
１６５ スペーサ
１７１ 突部

Claims (6)

1. 電磁コイルの作用によってプーリの摩擦面に吸着または離脱するディスク（１２０）と、
   圧縮機の駆動軸と結合され前記ディスク（１２０）を貫通し、外周面にフランジ（１１２）が形成されたハブ（１１０）と、
   板ばね（１３０）と、
   前記ディスク（１２０）と板部（１３１）との間に介在され、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ時に発生する騒音及び衝撃を低減する緩衝手段（１４０）と、
   を含んでなる圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体であって、
   前記板ばね（１３０）は、
   前記ディスク（１２０）の一側面に結合される前記板部（１３１）と、
   前記板部（１３１）の内周面で斜線方向にそれぞれ延設され、前記ハブ（１１０）のフランジ（１１２）と結合され、その端部（１３７）はディスク（１２０）側に折曲形成された多数のリーフスプリング部（１３５）と、
   前記リーフスプリング部（１３５）の端部に結合されるダンパー（１６０）とからなる、ことを特徴とする圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。
2. 前記ディスク（１２０）と前記板部（１３１）との間には、前記ディスク（１２０）の回転時の遠心力による緩衝手段（１４０）の離脱を防止するべく、緩衝手段（１４０）の外周側方向に離脱防止手段（１５０）、（１７０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。
3. 前記緩衝手段（１４０）は前記板部（１３１）の各拡張面（１３２）側に単一体のバンパ（１４１）が結合されてなることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。
4. 前記緩衝手段（１４０）は前記板部（１３１）の各拡張面（１３２）側に複数に分離されたバンパ（１４１）が結合されてなることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。
5. 前記離脱防止手段（１５０）は前記緩衝手段（１４０）の外周側方向に該当する前記板部（１３１）にエンボス（１５１）が突設されてなることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。
6. 前記離脱防止手段（１７０）は前記緩衝手段（１４０）の外周側方向に該当する前記ディスク（１２０）に突部（１７１）が形成されてなることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の電磁クラッチ用ディスク及びハブ組立体。

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